logo móvil
Contáctanos

Desarrollo de una nueva implementación de un sistema de aeronave pilotada remotamente de más de 25 kg para cargas útiles hiperespectrales

Autores: Arroyo-Mora, Juan Pablo; Kalacska, Margaret; Lucanus, Oliver; Laliberté, René; Chen, Yong; Gorman, Janine; Marion, Alexandra; Coulas, Landen; Barber, Hali; Borshchova, Iryna; Soffer, Raymond J.; Leblanc, George; Lavigne, Daniel; Girard, Ludovic; Bérubé, Martin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2023

Desarrollo de una nueva implementación de un sistema de aeronave pilotada remotamente de más de 25 kg para cargas útiles hiperespectrales


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Sensores hiperespectrales
Integración
Tiempo de vuelo
Aspectos regulatorios
Prueba de vibración
Prueba en túnel de viento

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Un aspecto principal que limita la operación de los sistemas de aeronaves pilotadas a distancia (RPAS) de baja altitud de más de 25 kg, que integran sensores hiperespectrales de barrido, proviene de los desafíos relacionados con el rendimiento de la aeronave (por ejemplo, el tiempo de vuelo) y aspectos regulatorios que disuaden a los usuarios de superar este límite de peso. En este estudio, mostramos una implementación novedosa utilizando el DJI Agras T30 como un sistema aéreo para integrar un sensor hiperespectral avanzado (HSI, Hyspex VS-620). Presentamos el diseño y el enfoque de fabricación aplicados para integrar la carga útil del HSI, las consideraciones clave para alimentar el HSI y su cardán, y los resultados de las pruebas de vibración y túnel de viento. También evaluamos la capacidad de vuelo del sistema y las cualidades de datos geométricos y radiométricos del HSI. El peso final del T30 después de la integración de la carga útil del HSI y el hardware auxiliar fue de 43 kg. Nuestra prueba de vibración mostró que el aislante de vibraciones y el cardán redujeron la transmisión de vibraciones a más de 15 Hz, pero también introdujeron un pico resonante a 9.6 Hz que llevó a una amplificación de vibraciones en el rango de baja frecuencia cerca de 9.6 Hz (del orden de un RMS de ~0.08 g). La prueba en túnel de viento reveló que el sistema es estable hasta casi el doble de la velocidad del viento especificada por el fabricante (es decir, 8 m/s). Basado en los requisitos del Certificado de Operaciones de Vuelo Especial de Canadá (RPAS > 25 kg) para aterrizar con un nivel mínimo de batería de >=30%, el sistema pudo cubrir un área de ~2.25 ha a una velocidad de 3.7 m/s y a una altitud de 100 m sobre el nivel del suelo (AGL) en 7 minutos. Los resultados con la carga útil del HSI a diferentes velocidades y altitudes de 50 m a 100 m AGL muestran imágenes hiperespectrales con artefactos mínimos de balanceo-inclinación-giro antes de la geocorrección y espectros consistentes en comparación con los objetivos de reflectancia nominal. Finalmente, discutimos los pasos seguidos para abordar el marco regulatorio en constante evolución desarrollado por Transport Canada para sistemas > 25 kg. Nuestro trabajo avanza en las aplicaciones de HSI de baja altitud y anima a los científicos de teledetección a aprovechar los marcos regulatorios nacionales, lo que en última instancia mejora la calidad general de los datos de HSI y la seguridad de las operaciones con RPAS > 25 kg.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro